Для диспергування рідин і отримання дрібних крапель в аерозолях і емульсіях використовують переважно механічні методи: струшування, швидке перемішування, що супроводжується кавітаційними розривами, вплив ультразвуку. Застосовують також розпорошення при швидкій течії рідини через тонкі отвори.
Процеси диспергування рідин мають велике прикладне значення в енергетиці - для забезпечення ефективного спалювання рідкого палива; в медицині - при приготуванні емульсійних систем.
диспергирование газів
Для отримання газових бульбашок в рідині застосовують кілька варіантів диспергирования:
1) барботирование -прохожденіе газового струменя через рідину з досить великою швидкістю; при цьому струмінь стає нестійкою і починає дробитися на окремі невеликі пухирці;
2) одночасне протягом рідини і газу через пристрої, які змішують ці потоки, в результаті чого формуються газові бульбашки; як диспергирующих пристроїв використовують пористі перегородки, вузькі трубки, мембрани, сопла і т.п.
Процеси диспергування активно протікають в природі. Припливно-відливних явища океанів і морів, руйнівну дію прибою, різкі коливання температур, вітер та інші явища розвивають колосальні сили, які дроблять гірські породи до дисперсних частинок. Постійне дію льодовиків і річок також призводить до інтенсивних процесів подрібнення порід, що.
Потужним чинником механічного диспергування є розширення води при її замерзанні. Проникаючи глибоко в тріщини породи і замерзаючи там, вода викликає дроблення її на частки різного розміру (в тому числі і колоїдного).
Величезні маси осадових відкладень, які ми зустрічаємо в природі - це результат тривалого диспергирования твердих гірських утворень.
конденсаційні методи
Ці методи дозволяють отримати дисперсні частинки з будь-якими розмірами, в тому числі і 10 -8 - 10 -9 м. Тому вони широко застосовуються в нанотехнологіях, колоїдної хімії. Разлічаютметоди фізичної конденсації іметоди хімічної конденсації. І в тому, і в іншому випадку дисперсні частинки утворюються у вигляді нової фази з вихідної гомогенної середовища. Загальною умовою для їх виникнення є стан пересичення розчину або пара, яка досягається зміною параметрів рівноважної системи (температури, тиску). Чим більше виникає у вихідній системі зародків нової фази і чим менше швидкість їх освіти, тим вище ступінь дисперсності одержуваних частинок.
Методи фізичної конденсації
Конденсацією пари різних речовин в газовому середовищі получаютаерозолі. У природних умовах таким чином утворюються туман, облака.Совместной конденсацією нерозчинних одна в одній речовин можна получатьліозолі, наприклад, колоїдний розчин натрію в бензолі.
Ліозолі металловполучают і за допомогою електричного методу. Сутність його полягає в утворенні вольтової (електричної) дуги між електродами з металу, які занурені в охлаждаемую рідина з високою діелектричної проникністю (наприклад, в Н2 О). У дузі під дією високої температури метал електродів випаровується, а потім його пари конденсуються в рідини з утворенням колоїдних частинок (рис. 50).
Мал. 50. Схема приладу для електричного диспергирования: 1 - металеві електроди; 2 - посудина з охолоджувальної водою
Для отримання твердих дисперсних частинок за допомогою кристалізації з розчину іспользуютметод заміни розчинника. Він полягає в тому, що істинний розчин речовини при постійному перемішуванні доливають до розчинника, в якому вихідна речовина практично нерозчинні. Що виникає пересичення призводить до утворення дисперсних частинок.
Так, якщо спиртовий розчин каніфолі невеликими порціями додавати в Н2 О, то утворюється колоїдний розчин каніфолі в воді. В даному випадку спирт добре змішується з Н2 О, а каніфоль погано в ній розчиняється і тому виділяється у вигляді високодисперсною фази. Крім каніфолі, цим методом можна отримати золі сірки, фосфору, мастики і т.п.
Розчинники, які використовуються в даному методі, повинні необмежено змішуватися один з одним.